案例說明
變電站設備使用30餘年,此兩棟大樓除一般空調、照明及電腦設備用電外,還需提供各項精密實驗設備及大型機具使用,為了維持教學研究設備之供電無虞,於105年至106年完成該校針對辦理高壓變電站設備更新。
設計理念或改善流程
依據變壓器規格書換算,電資館變壓器汰舊換新無載損失可由73,746kWh/年降為7,013kWh/年,節省90.5%無載損失(66,733kWh/年);工程一館甲區變壓器汰舊換新無載損失可由20,716kWh/年降為2,981kWh/年,節省85.6%無載損失(17,735kWh/年);工程一館乙區變壓器汰舊換新無載損失可由21,222kWh/年降為2,854kWh/年,節省86.6%無載損失(18,368kWh/年),總體合計於本案無載損失預計節省102,836 kWh/年。
本案電資館更換非晶質節能油浸式變壓器4台(300kVA 2台、400 kVA 2台),工程一館甲區更換油式變壓器1台(500kVA)及低壓乾式H級變壓器1台(100 kVA),工程一館乙區更換非晶質節能油浸式變壓器2台(750kVA 1台、300 kVA 1台)及低壓乾式H級變壓器1台(150 kVA),假設變壓器功率因數95%/負載率40%且新型變壓器較原傳統變壓器轉換效率改善10%,有載損失(銅損)將減少(300 kVA×2 + 400kVA×2 + 500kVA + 100kVA + 750kVA + 300kVA + 150kVA)×0.95×24小時/天×365天/年×40%×10% = 1,065,216kWh/年,預計一年無載損失及有載損失可以減少約1,168,052kWh/年,減碳量約為622.57公噸CO2e/年。變壓器銅損及鐵損節約效益計算詳如下說明:
圖109-F01-106-PS01-2工程一館變電站更新前(左圖)及更新後(右圖)
年節省用電量
102,836kWh+1,065,216kWh = 1,168,052kWh/年
2.節費效益
年節省電費1,168,052kWh/年×2.8元/kWh=3,270,546元/年
(以電力單價2.8元/kWh計算)
3.減碳效益
1,168,052kWh/年×0.533kgCO2e/kWh÷1,000t/kg=622.57公噸CO2e/年
(依據經濟部能源局公告107年電力排放係數0.533kg/ kWh)
本案電資館及工程一館高壓變電站設備更新工程,所需經費約為新臺幣1,829萬元整。若以電力單價2.8元/kWh計算,平均回收年限約為18,290,000元/[1,168,052kWh/年×2.8元/kWh]=5.6年。
投資報酬
1.經濟效益:1,168,052kWh/年×2.8元/kWh=3,270,546元/年
2.投資費用:1,829萬元。
3.回收年限:5.59年(18,290,000/3,270,546元/年)